Eiffel

1. Eiffel Ein Vortrag im Rahmen des Seminars �Programmiersprachen�

2. 2 Gliederung Entstehungsgeschichte von Eiffel Allgemeines zu Eiffel Besondere Aspekte von Eiffel Einfach- und Mehrfachvererbung Dynamisches Binden und Polymorphismus Selektiver Export von Features Programming by Contract Fehlerbehandlung und Exceptions Fazit

3. 3 Gliederung Entstehungsgeschichte von Eiffel Allgemeines zu Eiffel Besondere Aspekte von Eiffel Einfach- und Mehrfachvererbung Dynamisches Binden und Polymorphismus Selektiver Export von Features Programming by Contract Fehlerbehandlung und Exceptions Fazit

4. 4 Entstehungsgeschichte Entwickelt 1985 durch Bertrand Meyer und Jean Marc Nerson Namensgeber ist Gustave Eiffel, der Konstrukteur des Eiffelturms Streng objektorientierte Programmiersprache nach Vorbild von Simula Seit 1987 kommerzielle Vermarktung Heute zahlreiche frei verf�gbare Eiffel-Compiler im Internet

5. 5 Gliederung Entstehungsgeschichte von Eiffel Allgemeines zu Eiffel Besondere Aspekte von Eiffel Einfach- und Mehrfachvererbung Dynamisches Binden und Polymorphismus Selektiver Export von Features Programming by Contract Fehlerbehandlung und Exceptions Fazit

6. 6 Allgemeines Compiler-Sprache Geh�rt zur Klasse der objektorientierten Sprachen Programm als System miteinander interagierender Klassen Unterst�tzung von (Mehrfach-) Vererbung Dynamisches Binden Polymorphismus Datenabstraktion / Abstrakte Klassen Compiler-Sprache --> Umwandlung Eiffel-Code in C-Code merkt man bei einigen Compilern nicht mehrCompiler-Sprache --> Umwandlung Eiffel-Code in C-Code merkt man bei einigen Compilern nicht mehr

7. 7 Allgemeines F�nf Basistypen: INTEGER, REAL, DOUBLE, CHARACTER, BOOLEAN Alle anderen Datentypen m�ssen als Klassen realisiert werden Automatische Speicherverwaltung Automatische Zuweisung von Speicherbereichen an neu erstellte Objekte Automatische Bereinigung des Speichers mittels Garbage Collector

8. 8 Klassen Klasse besteht aus sog. Features (Methoden/Funktionen, Variablen und Konstanten) Alle Variablen sind Teil eines Objekts, keine globalen Variablen Auch Hauptprogramm in Form einer Klasse

9. 9 Gliederung Entstehungsgeschichte von Eiffel Allgemeines zu Eiffel Besondere Aspekte von Eiffel Einfach- und Mehrfachvererbung Dynamisches Binden und Polymorphismus Selektiver Export von Features Programming by Contract Fehlerbehandlung und Exceptions Fazit

10. 10 Vererbung Kindklasse erbt die Features von Vaterklasse Immer Vererbung aller Features, kein selektives Erben nur einzelner Features Kindklasse ist konform zur Vaterklasse

11. 11 Mehrfachvererbung Eine Klasse kann in Eiffel beliebig viele Vaterklassen haben Vererbungsgraph hat keine klassische Baumstruktur mehr

12. 12 M�glichkeiten der Feature-�bernahme Unver�nderte �bernahme von geerbten Features Umbenennen von geerbten Features (rename) Redefinition von geerbten Features (redefine) Effecting von geerbten Features Zusammenf�gen von geerbten Features (join) undefine von geerbten Features

13. 13 Umbenennen von Features Feature erh�lt einen neuen Namen, unter dem es auch weitervererbt werden kann Alter Name des Features kann anderweitig vergeben werden Keine �nderung der Funktionalit�t

14. 14 Beispiel rename

15. 15 Redefinition von Features �nderung von Implementierung Signatur Zusicherungen eines Features Neue Signatur muss konform zur alten sein, d.h. Anzahl Parameter darf sich nicht �ndern Neue Typen von Parametern und R�ckgabewert m�ssen konform zu bisherigen Typen sein

16. 16 Beispiel Redefinition

17. 17 Effecting Implementieren eines sog. deferred Features Feature wird dadurch zu effektivem Feature Arbeitet nach denselben Regeln wie Redefinition Wird zusammen mit Redefinition unter dem Oberbegriff Redeklaration zusammengefasst

18. 18 Join Automatisches Zusammenfassen von mehreren geerbten deferred Features zu einem einzigen Feature Features m�ssen dabei identische Namen und Signaturen haben Zusammenfassen von Features mit unterschiedlichen Signaturen nicht m�glich

19. 19 undefine Zur�ckversetzen eines effektiven Features in den deffered Zustand Dabei keine �nderung der Signatur des Features

20. 20 Gliederung Entstehungsgeschichte von Eiffel Allgemeines zu Eiffel Besondere Aspekte von Eiffel Einfach- und Mehrfachvererbung Dynamisches Binden und Polymorphismus Selektiver Export von Features Programming by Contract Fehlerbehandlung und Exceptions Fazit

21. 21 Statischer und dynamischer Typ Variable besteht Typ, Name und Wert Ist Typ eine Klasse, so besteht Wert aus einem Verweis auf ein Objekt Typ untergliedert sich dann in statischen und dynamischen Typ statischer Typ ist derjenige Typ, der bei Variablendeklarion festgelegt wurde dynamischer Typ ist der Typ desjenigen Objekts, auf das die Variable derzeit referenziert Statischer Typ ist w�hrend gesamter Laufzeit fest Dynamischer Typ kann sich w�hrend Laufzeit �ndern

22. 22 Polymorphismus Statischer und dynamischer Typ m�ssen nicht �bereinstimmen Variable kann w�hrend Laufzeit Objekte unterschiedlicher Typen annehmen Dynamischer Typ muss aber stets konform zu statischem Typ sein

23. 23 Beispiele Polymorphismus

24. 24 Dynamisches Binden

25. 25 Gliederung Entstehungsgeschichte von Eiffel Allgemeines zu Eiffel Besondere Aspekte von Eiffel Einfach- und Mehrfachvererbung Dynamisches Binden und Polymorphismus Selektiver Export von Features Programming by Contract Fehlerbehandlung und Exceptions Fazit

26. 26 Selektiver Export von Features H�ufig sollen Features nicht f�r beliebige andere Objekte sichtbar sein Features k�nnen selektiv nur f�r Objekte bestimmter Klasse sichtbar gemacht werden Dazu Anpassung des Exportstatus Exportstatus eines Features kann bei dessen Deklaration mittels sog. Exportliste festgelegt werden

27. 27 Beispiele Exportliste

28. 28 �nderung des Exportstatus Exportstatus wird an Unterklassen weitervererbt Exportstatus geerbter Features kann in der Unterklasse nachtr�glich ge�ndert werden

29. 29 Gliederung Entstehungsgeschichte von Eiffel Allgemeines zu Eiffel Besondere Aspekte von Eiffel Einfach- und Mehrfachvererbung Dynamisches Binden und Polymorphismus Selektiver Export von Features Programming by Contract Fehlerbehandlung und Exceptions Fazit

30. 30 Programming by Contract Dient der Korrektheit und Robustheit des erstellten Programms Kommunikation zwischen Objekten beruht auf sog. Zusicherungen

31. 31 Typen von Zusicherungen Vorbedingungen Nachbedingungen Klasseninvarianten Schleifenvarianten Schleifeninvarianten

32. 32 Vor- und Nachbedingungen

33. 33 Beispiel Vor- und Nachbedingungen

34. 34 Klasseninvariante F�r gesamtes Objekt g�ltig (nicht f�r einzelne Routinen) Muss zu jedem Zeitpunkt erf�llt sein, zu dem von au�erhalb auf das Objekt zugegriffen werden kann Gut geeignet f�r allgemeine Konsistenzbedingungen

35. 35 Schleifeninvariante Stellt korrekten Ablauf von Schleifen sicher Muss nach Schleifeninitialisierung sowie vor jedem Durchlauf erf�llt sein Nichterf�llen f�hrt zu Abbruch der Schleife und Werfen einer Exception

36. 36 Schleifenvariante Stellt sicher, dass keine Endlosschleifen auftreten INTEGER-Ausdruck, der zu Beginn der Abarbeitung gr��er Null sein muss Muss bei jedem Schleifendurchlauf dekrementiert werden Hat Schleifenvariante Null erreicht, so bricht die Schleife ab

37. 37 Gliederung Entstehungsgeschichte von Eiffel Allgemeines zu Eiffel Besondere Aspekte von Eiffel Einfach- und Mehrfachvererbung Dynamisches Binden und Polymorphismus Selektiver Export von Features Programming by Contract Fehlerbehandlung und Exceptions Fazit

38. 38 Fehlerbehandlung und Exceptions Bei Auftreten eines Fehlers wird sog. Exception geworfen Ohne spezielle Fehlerbehandlung f�hrt Exception zu Abbruch der betreffenden Routine �hnlich wie bei Java

39. 39 Fehlerbehandlung mittels sog. rescue-Block Frei implementierbares Codest�ck einer Routine Wird nur ausgef�hrt, wenn in betreffender Routine ein Fehler aufgetreten ist Geeignet z. B. zum erneuten Initialisieren von Variablen oder Sicherstellen von Invarianten Fehlerbehandlung

40. 40 Organisierte Panik

41. 41 retry-Anweisung Darf nur innerhalb eines rescue-Blocks stehen Bewirkt einen Neustart der gescheiterten Routine Allerdings keine automatische Neu-Initialisierung der Variablen Vor retry sollte in rescue-Block daf�r gesorgt werden, dass Vorbedingungen und Invarianten erf�llt sind

42. 42 retry-Anweisung

43. 43 retry-Anweisung

44. 44 Beispiel retry-Anweisung

45. 45 Gliederung Entstehungsgeschichte von Eiffel Allgemeines zu Eiffel Besondere Aspekte von Eiffel Einfach- und Mehrfachvererbung Dynamisches Binden und Polymorphismus Selektiver Export von Features Programming by Contract Fehlerbehandlung und Exceptions Fazit

46. 46 Fazit M�chtige Sprache Dennoch schlanke, leicht erlernbare Syntax Schwerpunkt liegt auf Korrektheit und Robustheit des erstellten Codes Gute Wiederverwendbarkeit und Erweiterbarkeit von bestehendem Code sehr strenge Objektorientierung sehr komplexe Vererbungsbeziehungen durch Mehrfachvererbung

47. Vielen Dank f�r Eure Aufmerksamkeit